精轧工艺参数对Ti-IF钢第二相粒子析出行为的影响

D0I:10.13374/j.issm1001-053x.2000.01.037 第22卷第1期 北京科技大学学报 Vol.22 No.1 2000年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.2000 精轧工艺参数对T1-IF钢第二相粒子 析出行为的影响 商建辉) 王先进)茹 铮) 钟定忠) 1)北京科技大学材料科学与工程学院，北京1000832)武汉钢铁公司技术中心，武汉430083 摘要通过采用新型的热模拟技术研究表明，不同精轧总变形量和道次变形分配量对TC 相粒子析出行为均有较大的影响，而对于TN,TiS和T,CS2这3种较粗大的析出物影响不大： 两者之间的合理配置将有利于形成粗大、稀疏的TC粒子， 关键词T-F钢：第二相粒子：析出：精轧 分类号TG335.11 目前，大量研究表明：习，冷轧退火前形成粗 中塑性变形只发生在中间均温区，而且长试样 大、稀疏的第二相粒子是保证F钢{111}织构充 外端不参与变形，采用了一套限制外端参与变 分发展、获得优异成形性能的必要条件.而第二 125 相粒子绝大部分在热轧过程中就已经析出.因 50 50 此，研究热轧工艺参数对第二相粒子析出行为 的影响就有着重要的意义.但是，由于F钢热 轧总变形程度大，变形速率高，使得采用目前的 15 热模拟技术来模拟热连轧过程还有很大困难， 6 本试验采用了新型的试样形式及安装方式，解 决了模拟热连轧过程中应变速率低、总应变程 图1模拟试样尺寸图单位(mm) Fig.1 Size of simulation specimen unit(mm) 度不足的问题，较好地模拟了武钢Ti-F钢热轧 形的模具.试验是在Gleeble-l500热模拟试验 精轧过程，从而更深刻地研究了精轧工艺参数 机上进行的. 对第二相粒子析出行为的影响 1.2热模拟试验方案 1试验方法 试验的热模拟工艺参数尽量与武钢热轧厂 Ti-IF钢冷轧薄板生产的热轧工艺参数一致.为 1.1试样与试验设备 了在使用Gleeble-l500热模拟试验机进行多道 试验用钢取自武钢热轧厂Ti-F钢生产中 次变形模拟时，可以较为精确控制的应变速率 粗轧后进精轧前的板坯，化学成分（质量分数）： 在30s左右，同时为了防止前面道次的应变速 0.005%C,0.025%Si,0.151%Mn,0.009%P,0.006% 率过高而造成后面的道次变形无法控制，因此， S,0.03%Cu,0.074%A1,0.081%Ti,0.0054%N. 适当降低了中间道次的应变速率，但保持其应 热模拟试样是由现场粗轧后急冷得到的板 变速率逐道次增加的趋势.对于实际生产应变 坯料直接车削加工而成，长圆柱形试样，具体尺 速率高于设定值的道次，则利用等效方法来处 寸见图1. 理.该方法的原理是：低的应变速率使得材料 这种长试样变形比较均匀，能达到的总变 变形组织的恢复驱动力降低，必须增加道次间 形量较大.为了确保试样在高温塑性变形过程 隔时间来补偿这种影响，具体计算公式为： Tub=Tmmi(u/Eman" 1999-04-18收稿商建辉男，27岁，博士生 式中，tb,eb和tna,em分别代表间隔时间和应变 *国家'九五'攻关资助顶目No.95-527-0l-01-04)

第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 精 轧 工 艺 参数 对 一 钢 第二 相 粒 子 析 出行 为 的 影 响 商建辉 ” 王 先 进 ” 茹 铮 ‘， 钟 定 忠 ， 北 京科技大 学 材料 科学与工 程 学 院 ， 北京 武 汉钢 铁 公 司 技 术 中心 ， 武 汉 摘 要 通过采用 新 型 的热 模拟 技 术研 究表 明 ， 不 同精轧 总变 形量 和 道次变形分配量 对 相 粒子 析 出行 为 均 有较 大 的影 响 ， 而 对于 ， 和 这 种 较粗大 的析 出物影 响不 大 两 者之 间 的合 理配 置将有 利 于 形 成粗 大 、 稀 疏 的 粒 子 ， 关键词 一 钢 第 二 相 粒 子 析 出 精 轧 分 类号 目前 ， 大量研 究 表 明〔， 〕 ， 冷轧退 火前形 成 粗 大 、 稀疏 的第 二 相 粒 子 是 保 证 钢 织 构充 分 发展 、 获得优异成形 性 能 的必 要 条件 而 第二 相 粒 子 绝 大部 分在 热 轧 过程 中就 己经析 出 ， 因 此 ， 研 究热 轧 工 艺 参数 对 第 二 相 粒 子 析 出行 为 的影 响 就 有着 重 要 的意 义 但 是 ， 由于 钢 热 轧 总变形程度 大 ， 变 形速 率高 ， 使得 采用 目前 的 热模拟 技 术来 模拟 热连 轧 过 程 还 有很 大 困难 本试验采用 了新 型 的试 样形式及 安 装 方 式 【刀， 解 决 了模拟 热 连轧 过程 中应变速 率低 、 总 应 变 程 度不 足 的 问题 ， 较好地 模拟 了 武钢 一 钢 热 轧 精 轧 过程 ， 从 而 更深 刻 地研 究 了精轧 工 艺 参 数 对 第 二 相 粒子 析 出行 为 的 影 响 中 塑 性 变形 只 发 生在 中间均温 区 ， 而 且长 试样 外 端不 参 与变形 ， 采用 了一 套 限制外 端参 与变 中 试验 方 法 试样 与试验 设 备 试验 用钢 取 自武 钢 热 轧 厂 一 钢 生 产 中 粗 轧 后 进精轧 前 的板 坯 ， 化 学成 分 质 量 分 数 ， ， ， ， ， ， ， ， ， 热 模拟试样 是 由现场 粗轧 后 急冷得 到 的板 坯 料直 接车 削加 工 而 成 ， 长 圆柱 形 试样 ， 具 体 尺 寸 见 图 这 种 长试样变形 比较 均 匀 ， 能 达 到 的 总变 形 量 较大 为 了确 保 试 样 在 高温 塑 性变形 过程 一 一 收 稿 商建辉 男 ， 岁 ， 博 士 生 国家 ’九五 ’攻 关 资助项 目 一 一 一 一 图 模 拟试样 尺 寸 图 单位 祝 形 的模 具 ， 试 验 是 在 一 热 模拟 试 验 机上 进 行 的 热 模拟 试验 方 案 试 验 的热 模 拟 工 艺 参 数 尽量 与武 钢 热 轧 厂 一 钢 冷 轧 薄板 生 产 的热 轧 工 艺 参 数 一 致 为 了在 使用 一 热模拟 试 验机 进行 多道 次 变形模 拟 时 ， 可 以较 为精确 控 制 的应 变 速 率 在 一 ， 左右 ， 同 时为 了 防止 前 面 道次 的应 变速 率过 高而 造成 后 面 的道 次变形 无法控 制 ， 因此 ， 适 当 降低 了 中 间道 次 的应 变速 率 ， 但 保 持 其 应 变 速 率逐道 次增 加 的趋势 对 于 实 际 生 产 应 变 速 率 高 于 设 定值 的道 次 ， 则利 用 等 效 方 法 来 处 理 ‘ 该 方法 的原理 是 低 的应变 速 率使得材料 变 形 组 织 的恢 复 驱 动 力 降低 ， 必 须 增 加道 次 间 隔 时 间来补 偿 这种 影 响 ， 具 体 计 算 公 式为 肠的 袱 ，】 式 中 ， 。 ，局曲 和 ， ‘ 分 别 代 表 间 隔 时 间 和 应 变 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2000．01．037

Vol.22 No.1 商建辉等：精轧工艺参数对T-F钢第二相粒子析出行为的影响 ·45▣ 速率的热模拟值和现场值.F钢在奥氏体区变 10min 形时，n=-0.6 1030 试验制定了5组精轧热模拟工艺参数，见 910 4425℃s 800 表1.第1#，2#，3#用来比较精轧总变形量的影 、7℃s 730 15 min 响，而第3#，4#，5#用来比较精轧道次变形分配 10℃/s 随炉冷却 量的影响，图2为热模拟工艺进程示意图， 水淬/10℃s 1.3析出物的观察与测定 t/s 将所得的热模拟试样制作成一次萃取碳复 图2热模拟工艺进程示意图 型样品.这些样品在武钢钢研所的Fig,2 Schematic diagram of laboratory thermomechanical JEM-2000FXII型分析透射电镜上进行TEM观 simulation process 表1精轧热模拟工艺参数 Table 1 The parameters of the finish-rolling simulation 精轧 真应变 t/s E/s t/℃ 道次 1# 2共 3# 4# 5# F1 0.22 0.22 0.22 0.35 0.15 2.9 5.68 1030 F2 0.46 0.46 0.46 0.53 0.35 3.35 10 1018 F3 0.31 0.31 0.31 0.40 0.28 3.22 10 992 F4 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 3.06 10 974 F5 0.25 0.10 0.20 0.10 0.25 1.66 20 953 F6 0.25 0.05 0.17 0.05 0.25 1.23 25 922 F7 0.20 0.05 0.12 0.05 0.20 30 910 Ee 1.99 1.49 1.78 1.78 1.78 察，加速电压为200kV,并利用所拍照片进行析 较明显变化 出粒子的大小测定.该电镜上装配有LINK EXL 根据上述试验结果，可以认为，精轧总变形 能谱仪，能检测出原子量高于C的元素. 量和道次变形分配量的变化，对于TN,TS与 Ti,CSz这些较粗大的析出物影响不大，但对TiC 2试验结果 这种细小析出物的尺寸与粒度分布影响较大. 21析出物的种类与形貌 试验还发现值得注意的两点：(1)文献[5]在 利用分析透射电镜对试验样品中的析出物 采用能谱仪(EDS)来确定TS粒子的Ti与S原 进行了观察，并利用能谱仪测定了析出物的元 子数比时，其结果为1：0.8~1，而本试验发现样品 素组成.结果发现：所有试验样品中，析出物的 中TiS的Ti与S原子数比为1：0.310.38，这与文 种类均只有TiN,TiS,Ti,CS及TiC4种，前3种 献[5]的结果不同：(2)除圆形和椭圆形的TiC粒 析出物的尺寸范围与分布在各个试样中基本相 子外，试验还发现了方形、长方形及棒状的TC 近，变化很小，而TC粒子的大小与粒度分布则 粒子.方形、长方形及棒状的TC粒子透射电镜 有较明显变化， 明场像如图3所示. 在所有试验样品中，TiN,TiS与TiCS2这3 2.2不同精轧总变形量对TiC粒子的影响 种析出物比较粗大，分布比较稀疏.TN粒子均 1#、2#和3#试样中，TC粒子的尺寸与粒度 在80~400nm之间，呈方形、长方形，而TiS, 分布的变化，如表2所示. Ti,C,S,粒子均在70-200nm之间，呈圆形、椭圆 表2TC粒子尺寸与粒度分布变化表 形、六角形，以及少量棒状、不规则形状. Table 2 Variation in size and dispersions of TiC precipitates in specimens 试验中，所观察到的TC粒子均比较细小， 项目 1#(∑=1.99)3#（Σ8=1.78）2#（∑c=1.49) 分布比较均匀、弥散.各个试样中，TC粒子的 尺寸范围 5-45nm 10-50nm 10-45nm 形状均有圆形、椭圆形、方形、长方形及棒状.但 TC粒子的大小与粒度分布在各个试样中则有 粒度分布 10-30nm间20-30nm间20-30nm间 粒子居多 粒子居多粒子居多

一 商建辉 等 精轧 工 艺 参 数对 一 钢 第 二 相 粒子 析 出行 为 的影 响 速 率 的热 模拟 值和 现场 值 钢 在 奥 氏体 区 变 形 时 ， 一 试验 制 定 了 组 精 轧热 模拟 工 艺 参 数 ， 见 表 第 ， ， 用 来 比较精 轧 总 变形 量 的影 响 ， 而 第 ， ， 用 来 比较精 轧 道 次 变形 分 配 量 的 影 响 图 为热 模拟 工 艺 进程 示 意 图 析 出物 的观 察 与测 定 将 所 得 的热 模拟 试样 制 作 成 一 次萃 取碳 复 型 样 品 这 些 样 品 在 武 钢 钢 研 所 的 一 型 分 析 透射 电镜 上 进 行 观 髻 ℃ 、 、 ℃ 片 、 、 告水 徉 融鹦 口 匕一一一一一一一一一一一一一一一 图 热模 拟 工 艺 进 程 示 意 图 · 表 精轧 热模拟 工 艺 参数 一 精 轧 道次 真应变 丁 宕 一 ， ℃ ︸内、﹄ 八曰内︹ … 一仓一 勺‘‘ 声 勺‘，、 ，︸了‘ 内， ，﹃ 、︸ 产︸ … 内︸ ，‘勺，气 夕 、一︸︸ … 八︸刁 ，，且‘了八曰亡︺︸ … ︸ ，，‘﹃、 ‘ … 曰 ︸‘气八曰 尹 曰 ﹃ 及 察 ， 加速 电压 为 ， 并利 用 所拍照 片 进行析 出粒 子 的大 小 测 定 该 电镜 上装 配有 能谱仪 ， 能检测 出 原 子 量 高于 的元 素 试验 结 果 析 出物 的 种 类 与形 貌 利 用 分 析透射 电镜对 试验样 品 中的析 出物 进行 了观 察 ， 并 利 用 能谱仪 测 定 了析 出物 的元 素 组 成 结 果 发 现 所 有 试 验 样 品 中 ， 析 出物 的 种类 均 只 有 ， ， 及 种 ， 前 种 析 出物 的尺 寸范 围与分 布 在 各 个试样 中基 本相 近 ， 变化很 小 ， 而 粒 子 的大 小 与粒 度 分 布 则 有较 明显 变化 在 所 有试 验 样 品 中 ， ， 与 这 种 析 出 物 比较粗大 ， 分 布 比较稀 疏 粒 子 均 在 一 之 间 ， 呈 方 形 、 长方 形 ， 而 ， 粒子 均 在 一 之 间 ， 呈 圆形 、 椭 圆 形 、 六 角形 ， 以及 少 量棒状 、 不 规 则 形 状 试 验 中 ， 所 观 察 到 的 粒 子 均 比较 细 小 ， 分布 比较均 匀 、 弥 散 各 个试样 中 ， 粒 子 的 形 状 均有 圆形 、 椭 圆形 、 方形 、 长方形及 棒状 但 粒 子 的大 小 与 粒度 分 布 在 各 个试 样 中则 有 较 明显 变 化 根据 上述试验 结果 ， 可 以认 为 ， 精 轧 总 变 形 量 和 道 次 变形 分 配 量 的变化 ， 对 于 ， 与 这些 较粗 大 的析 出物 影 响不 大 ， 但对 这种 细 小析 出物 的尺 寸 与粒 度 分 布 影 响较大 试 验 还 发现值得 注 意 的两 点 文 献 【 在 采用 能 谱 仪 来确 定 粒 子 的 与 原 子数 比 时 ， 其 结果为 一 ， 而 本试验发现样 品 中 的 与 原 子 数 比为 一 ， 这 与 文 献 【 的结 果 不 同 除 圆形和 椭 圆形 的 粒 子 外 ， 试 验 还发 现 了方形 、 长方 形 及 棒 状 的 粒 子 方形 、 长 方 形及棒 状 的 粒 子 透射 电镜 明场 像 如 图 所 示 不 同 精 轧总 变形 量 对 粒 子 的 影响 、 和 试 样 中 ， 粒 子 的尺 寸与 粒度 分 布 的变 化 ， 如 表 所 示 表 粒子 尺 寸 与粒度 分 布变 化 表 抚 项 目 艺厂 尺 寸 范 围 粒度分 布 艺二 一 间 粒 子 居 多 艺。 一 一 间 粒 子居 多 产、 】 一 ’ 粒 子 居 多

·46· 北京科技大学学报 2000年第1期 可以发现：由2#到3#试样，随着总变形量 的增大，TC粒子的尺寸范围有所增大，但其粒 度分布没有变化，即2#到3#试样间，总变形量 的增加对TC粒子的影响不大：而由3#到1#试 样，随着总变形量的增大，出现细小尺寸的TC 粒子，且较大尺寸的TC粒子数量减少，使得 TiC粒子的平均尺寸降低，比2#的TiC粒子平 均尺小还小，各试样中TC粒子的典型透射电 0125um 镜明场像如图4所示.因此，可以认为，精轧总 变形量的增加，在一·定范围内对TC粒子影响 图3方形、长方形与棒状的TC粒子透射电镜明场像 不人，但增加过多，会使TC粒子细化. Fig.3 Bright field TEM micrograph of the square.rec- tangle and clubbed TiC precipitates in specimens (a) b 025m ( 0.25um 0.25m 图4各试样中TC粒子典型透射电镜明场像 Fig.4 Typical bright field TEM micrographs of TiC precipitates in specimens (a)1#试样(2r=1.99):(b)2#试样2x=1.49):(c)3#试样(E E=1.78):(d4#试样(x=1.78,变形集中在前)：（©）5#试样 c=1,78,变形集中在后) 025m

Vol.22 No.1 商建辉等：精轧工艺参数对T-F钢第二相粒子析出行为的影响 ·47 2.3不同精轧道次变形分配量对TC粒子的影 轧开始(1030℃)时己经大部分析出.因此，精 响 轧总变形量和道次变形分配量的变化，对TN, 3#、4#和5#试样中，TiC粒子的尺寸与粒度 TiS与Ti,CS2的析出行为影响不大. 分布的变化，如表3所示. 3.2TiC的析出行为 表3TiC粒子尺寸与粒度分布变化表（Σ=1.78） 一般认为，TC主要在铁素体区析出，即在 Table3 Variation in size and dispersions of TiC precipitates in热轧后冷却过程和卷取过程中析出，但目前的 specimens (Ec=1.78) 研究表明，精轧过程中由于塑性变形产生大量 4州变形集中在前)3# 5#料变形集中在后)位错和畸变能增加，会出现形变诱导析出的TC 尺寸范围 15-40nm 10-50nm 15-50m 粒子.而位错密度的高低和畸变能的大小，都会 粒度分布 15-30nm间20-30nm间 20-40nm间 对形变诱导析出的TC粒子产生影响.因此，精 粒了居多粒子居多 粒子居多 轧总变形量和道次变形分配量的变化，对TC 可以看到，从4#到3#，5#试样，在精轧总变 的析出行为影响较大. 形量相同的情况下，随着精轧最后三道次变形 (1)精轧总变形量对TC粒子的影响. 量的增加，大尺寸的TC粒子数量增加，小尺寸 第二相粒子最终尺寸的大小，取决于粒子 的TiC粒子数量减少，TiC粒子的平均尺寸增 析出的初始尺寸和随后的粗化过程.在微合金 大.如图4所示.因此，可以认为，在精轧总变形 钢中，形变量越大，沉淀析出越快，且形变诱导 量相同的情况下，加大精轧厅三道次的变形量， 析出的碳、氮化物粒子也越小，体积分数增大， 有利于形成粗大的TiC粒子. 而这些析出的粒子，随后也将聚集长大（即发生 另外，比较2#（Σ=1.49）、4#（∑e=1.78)试样， Ostwald熟化过程).由于形变对Ostwald熟化过 其精轧最后四道次变形量相同，但2#试样的前 程的加速作用，其粗化速率比无应变奥氏体中 三道次道次变形量小于4#，可以看到，两试样 析出的碳、氮化物更大.但温度越低，其粗化速 的粒子尺寸与粒度分布相差不大，如图4(b)、4 率也越小切，对于F钢来说，由于碳、氮含量都 (d)所示.而1#（②=1.99）、5#（②=1.78）试样，同非常低，析出过程比较缓慢，析出物也比较稀 样，它们的精轧后四道次变形量相同，但5#试 少，为完全固定碳、氮原子并形成粗大的析出 样的前三道次道次变形量小于1#，可以看到，5# 物，第二相粒子应尽早析出，以避免在低温下 试样的TC粒子平均尺寸要大于1#试样的，如 (如铁素体区卷取中)析出细小的粒子.赵辉认 图4(a)、4(e)所示.因此，可以认为，精轧总变形 为圆，F钢热轧应在大变形量条件下完成.这样， 量和道次变形分配量对TC粒子尺寸大小与粒 一方面可使析出物加速沉淀析出，体积分数增 度分布的影响，有一个最佳配置的关系.本试验 大，另-一方面义由于形变对Ostwald熟化的促进 只是针对武钢T-F钢生产中的一种成分，定性 作用，使析出物粒子在一定程度上集聚、粗化. 地研究了第一相粒子的析出行为.因而，最佳点 对于本试验的T-F钢，随着精轧总变形量 的确定，还嵩要进少采用定量金相法，并对其 的增大，会使形变诱导析出的TiC粒子更细小. 他成分进行试验研究. 同时，析出时间更早，使TC粒子有更多的时间 在更高的粗化速率下发生Ostwald熟化.所以， 3讨论 在本试验中，精轧总变形量增大一定范围(2#到 3.1TiN,TiS与Ti,CS,的析出行为 3#),这两方面因素相互作用，表现为TC粒子 TiN,TiS与Ti,CS,是Ti-F钢中析出较早的 粒度范围基本不变.而精轧总变形量增加过多 第二相粒子.TN粒子在连铸坏冷却和再加热 时(3#到1#)，形变诱导析出的TiC粒子将会更 过程中析出，并在后续工艺过程中变化很小. 加细小，此时TiC粒子仍将集聚长大，但其Os- TS粒子则是在：连铸坯冷却过程中开始析出，并 twald熟化作用将不足以消除形变诱导析出的 且随着温度的降低，向T.CS转变.据研究，在 TiC粒子细小的影响.这表现为TiC粒子平均尺 Ti-F钢的粗轧过程中，1135℃左右即发现有 寸变小. Ti,CS,粒子析出，而H粗轧的形变将加快TiS与 (2)精轧道次变形分配量对TC粒子的影响. T,CS,的析出过程.可以认为，这3种粒子在精 在精轧过程中，若变形温度低，变形后的回

。 商建 辉等 精 轧 工 艺 参 数对 一 钢 第 二 相 粒 子 析 出行 为 的影 响 不 同 精 轧 道 次 变 形 分 配 量 对 粒 子 的 影 轧 开 始 ℃ 时 己 经 大部 分 析 出 因此 ， 精 响 轧 总 变形 量和 道 次变 形 分 配 量 的变化 ， 对 ， 、 和 试样 中 ， 粒 子 的尺 寸 与 粒度 与 的析 出行 为影 响 不 大 分布 的变 化 ， 如表 所 示 的析 出行 为 表 粒子 尺 寸 与粒度 分 布 变 化 表 侣二 一 般 认 为 ， 主 要 在铁 素体 区 析 出 ， 即在 热 轧后 冷 却 过 程和 卷 取 过 程 中析 出 但 目前 的 俗二 研 究表 明。 ， 精轧过程 中 由于 塑 性变形 产生 大 量 变 形 集 中在前 变形集 中在 后 位错和 畸变 能增加 ， 会 出现形 变诱 导析 出 的 尺 寸 范 围 粒 度 分 布 一 一 间 粒 子 居 多 一 一 间 粒子 居 多 一 一 间 粒 子 居 多 可 以看 到 ， 从 到 ， 试 样 ， 在 精轧 总 变 形 量 相 同 的情 况 卜 ， 随 着 精 轧 最 后 三 道 次 变形 量 的增 加 ， 大 尺 寸的 粒 子 数 量 增 加 ， 小 尺 寸 的 粒 子 数 量减 少 ， 粒 子 的平 均 尺 寸增 大 如 图 所 示 因 此 ， 可 以认 为 ， 在 精 轧 总 变 形 量相 同 的情 况 卜 ， 加 大 精轧 后 三 道 次 的变形 量 ， 有 利 于 形 成粗 大 的 粒 子 另 外 ， 匕较 艺 一 、 艺 试 样 ， 其 精 轧 最 后 四 道 次 变形 量 相 同 ， 但 试 样 的前 三 道 次道 次变 形 量 小于 ， 可 以看 到 ， 两 试样 的粒 子 尺 寸 与粒度 分布 相 差 不 大 ， 如 图 、 所 示 而 艺 、 艺 二 试样 ， 同 样 ， 它 们 的精 轧 后 四 道 次 变 形 量 相 同 ， 但 试 样 的前三 道 次道次变形 量 小 于 ， 可 以看 到 ， 试样 的 粒 子 平 均 尺 寸要 大 于 试 样 的 ， 如 图 、 所 示 ， 因 此 ， 可 以认 为 ， 精 轧 总 变 形 量 和 道 次变 形 分 配 量 对 粒 子 尺 寸 大 小 与粒 度 分布 的 影 响 ， 有 一 个最佳 配 置 的关 系 本试验 只 是 针 对 武钢 一 钢 生 产 中的一 种 成 分 ， 定性 地研 究 了第 二 相 粒 子 的析 出行 为 因而 ， 最 佳 点 的确 定 ， 还 需 要 进 步 采用 定 量金相 法 ， 并对 其 他 成 分 进 行 试 验 研 究 ， 讨 论 ， 与 的 析 出行 为 ， 与 不 是 一 钢 中析 出较 早 的 第 二 相 粒 子 粒 子 在 连 铸 坯 冷 却 和 再 加 热 过 程 中析 出 ， 井 在 后 续 下 艺 过 程 中变 化 很 小 粒子 则 是 在 连铸坯 冷 却 过程 中 开 始析 出 ， 并 且 随着温度 的 降低 ， 向 转变 据研 究〔 ， 在 一 钢 的粗 轧 过 程 中 ， ℃ 左 右 即 发 现 有 粒 子 析 出 ， 而 月 粗 轧 的 形 变 将加 快 与 的析 出过 程 可 以认 为 ， 这 种 粒子 在 精 粒子 而位错 密度 的高低和 畸变能 的大 小 ， 都会 对 形 变 诱 导 析 出 的 粒子 产 生 影 响 因此 ， 精 轧 总 变 形 量 和 道 次变 形 分 配量 的变 化 ， 对 的析 出 行 为 影 响较 大 精 轧 总 变形 量 对 粒 子 的影 响 第 二 相 粒 子 最 终 尺 寸 的 大 小 ， 取 决 于 粒 子 析 出 的初 始尺 寸 和 随后 的粗 化 过程 在 微合 金 钢 中 ， 形 变量越 大 ， 沉 淀 析 出越 快 ， 且 形 变诱 导 析 出 的碳 、 氮化 物粒子 也 越 小 ， 体积 分 数增 大 而 这些析 出 的粒 子 ， 随后 也 将 聚集长大 即 发生 熟 化 过 程 由于 形 变对 熟 化 过 程 的加 速 作用 ， 其 粗 化速 率 比无应 变奥 氏体 中 析 出 的碳 、 氮化 物 更 大 但温度越 低 ， 其粗化速 率 也 越 小 「 对 于 钢 来 说 ， 由于 碳 、 氮 含量 都 非 常低 ， 析 出过 程 比较 缓慢 ， 析 出物 也 比较 稀 少 为 完全 固 定碳 、 氮 原子 并 形 成 粗 大 的析 出 物 ， 第 二 相 粒子 应 尽 早 析 出 ， 以避 免在低 温 下 如铁 素 体 区 卷 取 中 析 出细 小 的粒子 赵 辉认 为‘ ， 钢 热 轧应在大变 形 量 条件下 完成 这样 ， 一 方 面 可 使析 出物加 速沉 淀 析 出 ， 体积 分 数增 大 ， 另 一 方 面又 由于 形变对 熟化 的促 进 作 用 ， 使 析 出物粒 子 在 一 定程 度上 集聚 、 粗 化 对 于本 试验 的 一 钢 ， 随着精 轧 总 变形 量 的增 大 ， 会 使形 变诱 导 析 出 的 粒 子 更 细 小 同 时 ， 析 出 时 间更 早 ， 使 粒 子 有 更 多 的 时 间 在 更 高 的粗 化 速 率 下 发 生 熟化 所 以 ， 在本 试验 中 ， 精轧总变形 量增 大一 定 范 围 到 ， 这 两 方 面 因 素 相 互 作用 ， 表 现 为 粒 子 粒度 范 围基 本 不 变 而 精 轧 总 变 形 量 增 加 过 多 时 到 ， 形 变诱 导 析 出 的 粒 子 将 会 更 加 细 小 ， 此 时 粒 子 仍 将 集聚 长 大 ， 但 其 熟化 作 用 将 不 足 以 消 除形 变 诱导析 出 的 粒 子 细 小 的影 响 这 表 现 为 粒 子 平 均 尺 寸 变 小 精轧道次变形 分配量 对 粒子 的影 响 在 精 轧 过 程 中 ， 若 变 形温度低 ， 变形 后 的回

48 北京科技大学学报 2000年第1期 复缓慢，变形所产生的位错密度和畸变能将比 佳配置的关系， 在高温下变形时高.这就会产生更大的形变诱 (⑤)在Ti-F钢中，发现有圆形、椭圆形、方 导析出效果.因此，本次试验中，在精轧总变形 形、长方形及棒状等多种形状的TC粒子. 量不变（∑=1.78）的情况下，变形集中在后三道 参考文献 次，将使形变诱导析出的TC粒子变细小，同时 1 Subramanian S V,Prikryl M,Gaulin B D,et al.Effect of 析出时间提早.因而就有更多的时间，在更高的 Precipitate Size and Dispersion on Lankford Values of Tit- 粗化速率下发生Ostwald熟化.在本次试验的条 anium Stabilized Interstitial-free Steels.ISIJ Interna- 件下，TC粒子的粗化作用超过了形变诱导析出 tional,1994,341):61 的TiC粒子细小的影响，所以使得TiC粒子平 2 Wilshynsky-Dresler DO,Matlock D K,George Krauss. 均尺寸增大， Recrstallization of IF Steels.In:Sakuma T,ed.Interna- tional Forum for Physical Metallurgy of IF Steels.Tokyo 4结论 the Iron and Steel Institute of Japan,1994 3焦书车.用Gleeble-1500模拟IP钢汽车薄板热轧过 (1)精轧总变形量与道次变形分配量的变 程，钢铁，1997,32(1)：42 4 Cetlin P R,Yue S,Jonas J J.Simulated Rod Rolling of In- 化，对于TiN,TiS与Ti,CzS,这3种较粗大的析出 terstitial Free Steels.ISIJ International,1993,33(4):488 物影响不大，而对于TiC这种细小析出物的尺 5 Yasuhide Ishiguro,Takshi Murayama,Atsushi Chino,et 寸范围及粒度分布影响较大. al.A Precise Quantitative Analysis of Precipitates in Ti- (2)精轧总变形量的增加，在一定范围内对 bearing Interstitial-free Steel.Tetsu-to-Hagane,1997,83 TiC粒子影响不大，但增加过多，将使TC粒子 (8):479 更加细小. 6焦书军，利用热模拟技术研究T-F钢热轧过程中二 相粒子析出规律：[学位论文].北京：北京科技大学， (3)在精轧总变形量不变(2c=1.78)的情况 1997 下，变形集中在最后三道次，有利于形成粗大的 7雍岐龙，马鸣图，吴宝榕.微合金钢一一物理和力学 TiC粒子. 冶金.北京：机械工业出服社，】989 (4)精轧总变形量与道次变形分配量，对于 8赵辉，王先进，王德城，等.热轧工艺对F钢析出物 形成粗大的TC粒子，影响比较复杂，有一个最 析出行为的影响.钢铁研究，1994(1)：27 Effect of Total Finish-rolling Strain and Pass Strains on Precipitating Behavior in Ti-IF Steels SHANG Jianhui,WANG Xianjin,RU Zheng,ZHONG Dingzhong 1)Material Science and Engincering School,UST Beijing.Beijing 100083,China 2)Wuhan Iron and Steel Corporation,Wuhan 430083.China ABSRACT The effect of total finish-rolling strain and pass strains on the precipitating behavior of Tic has been discussed,using the thermomechanical simulation technique.Results show that the total finish-rol- ling strain and pass strains have an important effect on precipitation behavior of TiC particles,and proper ma- tch of them would be benefit to get a sparse dispersion of coarse TiC particles. KEY WORDS Ti-IF steels;second-phase precipitates;precipitation;finish-rolling

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 复 缓 慢 ， 变 形所 产 生 的位 错 密 度 和 畸 变 能将 比 在 高温下 变 形 时 高 这 就 会 产 生更 大 的 形 变 诱 导 析 出效 果 因 此 ， 本 次 试验 中 ， 在 精 轧 总 变 形 量 不 变 江 月 的情 况 下 ， 变 形集 中在 后 三 道 次 ， 将 使形 变诱 导 析 出 的 粒 子 变细 小 ， 同 时 析 出时 间提 早 因而 就有更 多 的 时 间 ， 在 更 高 的 粗化 速 率下 发 生 熟化 在 本次试验 的条 件下 ， 粒子 的粗化作 用 超过 了形 变诱 导析 出 的 粒 子 细 小 的 影 响 ， 所 以使得 粒 子 平 均 尺 寸增 大 结 论 精 轧 总 变 形 量 与 道 次 变形 分配 量 的变 化 ， 对 于 ， 与 这 种 较粗大 的析 出 物 影 响 不 大 ， 而 对 于 这种细 小 析 出物 的 尺 寸 范 围及粒度 分 布 影 响 较 大 ， 精轧 总 变 形 量 的增 加 ， 在 一 定范 围 内对 粒 子 影 响 不 大 ， 但 增加 过 多 ， 将 使 粒 子 更加 细 小 ， 在 精 轧 总 变 形 量 不 变 侣二 的情况 下 ， 变形集 中在最后 三 道次 ， 有利 于 形 成 粗 大 的 粒 子 精 轧 总 变形 量 与 道 次 变 形 分 配 量 ， 对 于 形 成 粗大 的 粒 子 ， 影 响 比较 复 杂 ， 有一 个 最 佳 配 置 的关 系 在 一 钢 中 ， 发现有 圆 形 、 椭 圆形 、 方 形 、 长 方 形 及 棒状等 多种 形 状 的 粒 子 参 考 文 献 ， 》 ， ， 一 ， ， 一 ， ， ， ， 坷 。 ， 焦书 军 用 一 模拟 钢 汽 车 薄板热 轧过 程 钢 铁 ， ， ， ， ， ， ， 几 ， ， 一 厂介 一 一 ， ， 焦 书军 利用 热 模拟 技术研 究 一 钢 热 轧 过 程 中二 相 粒 子析 出规律 〔学位论文 北 京 北 京科技大学 ， 雍岐龙 ， 马 鸣图 ， 吴宝 榕 微合 金钢－ 物理和 力 学 冶 金 北京 机械工 业 出版社 ， 赵辉 ， 王 先 进 ， 王 德 城 ， 等 热 轧 工 艺对 钢 析 出物 析 出行 为 的影 响 ， 钢 铁研究 ， 一 一 井，毯理刀 ‘ ， 删刀 ’ ，，， 叮 ，，， 耐 ， ， ， ， ， 一 ， 一 ， 一 一 一